UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ MESTRADO PROFISSIONAL EM TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
ALINE CHITTO LOPES
MUCILAGEM DE CHIA E SUA UTILIZAÇÃO NO PROCESSAMENTO
DE BISCOITO SALGADO ISENTO DE GLÚTEN
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
LONDRINA 2017
ALINE CHITTO LOPES
MUCILAGEM DE CHIA E SUA UTILIZAÇÃO NO PROCESSAMENTO
DE BISCOITO SALGADO ISENTO DE GLÚTEN
Dissertação de mestrado, apresentado ao Curso de Mestrado Profissionalizante em Tecnologia de Alimentos, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, câmpus Londrina, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Tecnologia de Alimentos.
Orientador: Prof. Dr. Luciano Lucchetta Coorientador: Profa. Dra. Ivane Benedetti Tonial
LONDRINA 2017
TERMO DE LICENCIAMENTO
Esta Dissertação está licenciada sob uma Licença Creative Commons atribuição uso não-comercial/compartilhamento sob a mesma licença 4.0 Brasil. Para ver uma cópia desta licença, visite o endereço http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ ou envie uma carta para Creative Commons, 171 Second Street, Suite 300, San Francisco, Califórnia 94105, USA.
TERMO DE APROVAÇÃO
MUCILAGEM DE CHIA E SUA UTILIZAÇÃO NO PROCESSAMENTO
DE BISCOITO SALGADO ISENTO DE GLÚTEN
por
ALINE CHITTO LOPES
Esta Dissertação de mestrado foi apresentada como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Tecnologia de Alimentos - Área de Concentração: Tecnologia de Alimentos, pelo Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos (PPGTAL) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) – Campus Londrina, às 14h do dia 10 de julho de 2017. O candidato foi avaliado pela Banca Examinadora composta pelos professores abaixo assinados. Após deliberação, a Banca Examinadora considerou o trabalho APROVADO.
Prof. Dr. Luciano Lucchetta (Orientador/Presidente- UTFPR)
Profa. Dra. Rosi Mary Silochi (Membro titular externo UNIOESTE)
Profa. Dra. Ana Paula Romio (Membro titular interno - UTFPR)
Visto da coordenação:
Profa. Dra. Lúcia Felicidade Dias (Coordenadora do PPGTAL)
“A folha de aprovação assinada encontra-se na Coordenação do Programa de Mestrado Profissional em Tecnologia de Alimentos”.
AGRADECIMENTOS
A Deus, por me guiar e proteger nessa jornada, me dando saúde e capacidade para superar todos os obstáculos.
Aos meus pais, pelo apoio e constante incentivo.
Ao meu noivo Diego, pela ajuda, incentivo e compreensão inabalável. A minha irmã Emily, por todo incentivo e ajuda.
Aos meus amigos de longa data, pela compreensão nas ausências e pelo incentivo.
Aos meus orientadores, Professor Luciano e Professora Ivane, por não hesitarem em ajudar, pelas sugestões e críticas relevantes e principalmente pela confiança.
A minha colega e amiga Maria Fernanda, pelo apoio e auxílio durante a trajetória do mestrado.
A minha cunhada Lilian e sua família, pela amizade, compreensão e hospedagem durante o mestrado.
A todos os professores do curso de Química da UTFPR campus de Pato Branco, em especial ao professor Edimir Andrade, pelo suporte e apoio.
A todos os laboratoristas, em especial a Roberta e Sinara, por todo auxílio prestado.
A RM Chitto & CIA LTDA, pela base e suporte financeiro.
Enfim, a todos que de alguma forma contribuíram para a realização deste trabalho, fica registrado aqui, o meu muito obrigado!
"Todo o futuro da nossa espécie, todo o governo das sociedades, toda a prosperidade moral e material das nações dependem da ciência, como a vida do homem depende do ar. Ora, a ciência é toda observação, toda exatidão, toda verificação experimental. Perceber os fenômenos, discernir as relações, comparar as analogias e as dessemelhanças, classificar as realidades, e induzir as leis, eis a ciência; eis, portanto, o alvo que a educação deve ter em mira. Espertar na inteligência nascente as faculdades cujo concurso se requer nesses processos de descobrir e assimilar a verdade." (BARBOSA, R., 1942)
RESUMO
LOPES, Aline Chitto Lopes. Mucilagem de chia e sua utilização no processamento de biscoito salgado isento de glúten. 2017. Número total de folhas 68f. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Londrina, 2017.
A mucilagem de chia é um hidrocolóide e têm sido visto como um ingrediente com potencial para utilização no segmento de alimentos. O presente estudo teve como objetivo extrair e caracterizar a mucilagem da semente de chia para obter mais informações sobre suas propriedades tecnológicas e aplicá-la em biscoito salgado isento de glúten. Para a extração da mucilagem foi aplicado o método de extração aquosa, na concentração de 1:40 semente: água (m/m) durante 90 minutos, posterior filtração simples e secagem por 20 horas a 50ºC. Foram caracterizadas a semente inteira, a mucilagem e a torta resultante do processo de extração. Os resultados obtidos mostram que todos são adequados nutricionalmente para o consumo. A mucilagem apresentou um rendimento médio de 6% e os géis de mucilagem apresentaram valores de firmeza, coesão, elasticidade e gomosidade semelhantes aos da goma xantana, apresentando pouca pigmentação, o que a caracteriza a viabilidade do seu uso como espessante, melhorador de textura e qualidade nutricional em biscoitos isentos de glúten. Foram produzidas três formulações de biscoito, uma padrão (FP), uma adicionada de mucilagem (FM) e outra adicionada de goma xantana (FX), sendo mantido fixos os outros ingredientes na formulação. As analises de composição centesimal dos biscoitos indicaram que não houve diferença significativa entre a FP e a FM. Ao aplicar a mucilagem no biscoito salgado produzido com farinhas isentas de glúten, pode-se perceber que os efeitos obtidos em relação a textura foram em menor escala comparados aos da goma xantana.
Palavras-chave: Mucilagem. Extração. Salvia Hispânica. Sem glúten. Biscoito salgado.
ABSTRACT
LOPES, Aline Chitto. Mucilage from chia seeds and its applications in gluten free salty biscuit. 2017. 68f. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia de Alimentos) - Federal University of Technology - Paraná. Londrina, 2017.
Mucilage of chia seeds is a hydrocolloid and has been seen as an ingredient with potential for use in the food segment. The present study has as objective extract and characterize the mucilage from chia seeds in order to obtain more information about its technological properties and apply it on gluten-free biscuit. To extract the
mucilage, the aqueous method was applied at the concentration of 1:40 seed: water (m / m) for 90 minutes, afterwards simple filtration and drying for 20 hours at 50 ° C. The results obtained show that all of three are nutritionally adequate for consumption. The mucilage show an average yield of 6% and the mucilage gels showed values of firmness, cohesion, elasticity and gumness similar to those of xanthan gum, showing little pigmentation, which characterizes the viability of its use as a thickener, texture enhancer and Nutritional quality in gluten-free biscuits. Three formulations of biscuit, one standard (FP), one added mucilage (FM) and one added xanthan gum (FX) were produced, the other ingredients being kept fixed in the formulation. The analyzes of the centesimal composition of the biscuits indicated that there was no significant difference between the FP and FM. When the mucilage was applyed in the salty biscuit produced with gluten-free flours, it can be seen that the effects obtained in relation to the texture were in a smaller scale compared to the xanthan gum.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - I β-D-xilose ; II α-D-glucose; III ácido 4-O-metil-α-D-glucorônico; IV ácido
aldobiurônico; V tetrassacárideo ... 18
Figura 2 - Estrutura do polissacarídeo de goma xantana ... 22
Figura 3 - Representação da cor sólida no espaço L, a*, b* ... 29
Figura 4 - Processo de hidratação da semente de chia: (A) Semente de chia antes da hidratação, (B) formação dos filamentos de mucilagem na superfície da semente de chia, (C) mucilagem formada na superfície da semente depois de 90 minutos (tingimento com fucsinia 1%). ... 39
Figura 5 - Etapas do processo de obtenção da mucilagem: (A) agitação das sementes em água, (B) Mucilagem extraída, (C) Mucilagem depois do processo de secagem, (D) Mucilagem seca ... 40
Figura 6 – Formulações antes da codificação para analise sensorial. No sentido horário: FX formulação adicionada de goma xantana, FM formulação adicionada de mucilagem de chia e FP formulação padrão ... 58
LISTA DE TABELAS Tabela 1- Delineamento experimental para extração de mucilagem de chia. ... Erro! Indicador não definido. Tabela 2 – Ingredientes utilizados na formulação da farinha mista ... 36
Tabela 3 – Ingredientes utilizados nas três formulações de biscoitos ... 37
Tabela 4- Parâmetros de cor do gel – L*, a* e b* dos géis de diferentes concentrações (m/m). ... 41
Tabela 5 - Valores de firmeza para a mucilagem de chia em diferentes concentrações. ... 42
Tabela 6 - Resultados de adesividade para a mucilagem de chia em diferentes concentrações. ... 43
Tabela 7 - Resultados de elasticidade para a mucilagem de chia em diferentes concentrações. ... 44
Tabela 8 - Resultados de coesão para a mucilagem de chia em diferentes concentrações. ... 45
Tabela 9- Resultados de gomosidade para a mucilagem de chia em diferentes concentrações. ... 46
Tabela 10 - Parâmetros de textura obtidos para o gel de goma xantana e mucilagem de chia na concentração de 0,5% a temperatura de 24ºC. ... 47
Tabela 11 - Composição centesimal da chia, torta e mucilagem ... 47
Tabela 12 - Perfil de ácidos graxos da chia, torta e mucilagem ... 50
Tabela 13 – Somatórios e razões de ácidos graxos de chia, torta e mucilagem 51
Tabela 14 - Índices de qualidade lipídica da chia, torta e mucilagem ... 52
Tabela 15 – Composição centesimal das formulações elaboradas ... 53
Tabela 16 - Parâmetros de textura obtidos para as formulações FP, FM e FX 54
Tabela 17- Parâmetros das formulações – L*, a* e b*. ... 56
Tabela 18 – Resultados microbiológicos das formulações ... 57
Tabela 19 - Resultados médios dos atributos sensoriais dos biscoitos ... 58
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS LISTA DE ABREVIATURAS % Porcentagem °C Graus Celsius mm Milímetros n-3 Ômega-3 n-6 Ômega-6 LISTA DE SIGLAS
ANVISA Agencia Nacional de Vigilância Sanitária APHA American Public Health Association
FP Formulação Padrão
FM Formulação adicionada de mucilagem de chia FX Formulação adicionada de goma xantana AGS ácidos graxos saturados
AGM ácidos graxos monoinsaturados AGPI ácidos graxos polinsaturados
AGPI/AGS razões entre ácidos graxos polinsaturados/ saturados n-6/n-3 razões entre ácidos graxos ômega-6/ômega-3
SUMÁRIO LISTA DE ABREVIATURAS ...10 LISTA DE SIGLAS ...10 1 INTRODUÇÃO ...12 2 OBJETIVOS ...14 2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...14 3 referencial teórico ...15 3.1 CHIA...15 3.2 A MUCILAGEM DE CHIA ...16
3.3 UTILIZAÇÃO DE HIDROCOLÓIDES NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS ...18
3.4 GOMA XANTANA ...21
3.5 PRODUTOS PANIFICADOS ISENTOS DE GLÚTEN ...22
3.6 ÁCIDOS GRAXOS ...24 3.7 TEXTURA ...26 3.8 COR ...28 4 MATERIAIS E MÉTODOS ...30 4.1 TIPO DE PESQUISA ...30 4.2 MATERIAIS ...30 4.2.1 Mucilagem ...30 4.2.2 Biscoito ...30 4.3 MÉTODOS ...31
4.3.1 Extração Aquosa da Mucilagem ...31
4.3.2 Caracterização físico-química da semente, mucilagem, torta de chia e biscoito salgado ...32
4.3.3 Textura ...33
4.3.4 Coloração ...34
4.3.5 Ésteres metílicos de ácidos Graxos e análise cromatográfica ...34
4.3.6 Registros fotográficos ...35
4.3.7 Rendimento ...35
4.3.8 Formulação dos biscoitos ...35
4.3.9 Análises microbiológicas ...37
4.3.10 Análise sensorial ...38
4.4 TRATAMENTO DOS DADOS...38
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO...39 5.1 OBTENÇÃO DA MUCILAGEM ...39 5.1.1 Rendimento ...40 5.1.2 Coloração ...41 5.1.3 Textura ...42 5.1.4 Composição centesimal ...47 5.1.5 ÁCIDOS GRAXOS ...49
5.2 FORMULAÇÃO DO BISCOITO SALGADO COM FARINHAS ISENTAS DE GLÚTEN ...53
5.2.1 Composição centesimal das formulações ...53
5.2.2 Textura das formulações ...54
5.2.3 COR ...56 5.3 ANALISE MICROBIOLÓGICA ...56 5.4 ANALISE SENSORIAL ...57 6 CONCLUSÃO ...61 APÊNDICE A ...71 APÊNDICE B ...72
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1 INTRODUÇÃO
Os termos “mucilagem” e “goma” são utilizados de forma equivocada como sinônimos. De acordo com Capitani (2013), a gomas são substâncias liberadas pelas plantas como proteção, quando sofrem algum tipo de lesão ou estão em condições climáticas adversas. Já as mucilagens, são produtos do metabolismo dos vegetais que são acumuladas dentro de células específicas, sendo destinadas a material de reserva energética e de água; em vegetais como as algas, também podem ter função estrutural, que proporciona elasticidade. Quanto à extração, para a mucilagem é necessário recorrer à trituração e/ou utilização de solventes, sendo normalmente extração aquosa, onde em água forma dispersões de grande viscosidade, enquanto gomas são facilmente dissolvidas (CAPITANI, 2013).
Gomas e mucilagens são similares, ambos são hidrocolóides e ambas têm sido utilizadas em uma vasta gama de indústrias como espessantes, agentes gelificantes, no controle de sinerese, em emulsões e dispersões, produção de filmes comestíveis e modificação de textura dos alimentos (MUÑOZ et al., 2012; CAPITANI 2014). Em produtos alimentícios, aumentam a viscosidade das massas e dos líquidos, melhoram a capacidade de retenção de gás e geram produtos com melhores características estruturais e de textura (GALLAGHER et al., 2004).
As sementes de chia (Salvia hispânica) têm sido vistas como potencial fonte de nutrientes e estão sendo usadas como suplementos nutricionais, bem como na fabricação de barra de cereais e biscoitos (MUÑOZ et al., 2012). Já a mucilagem de chia, que é um hidrocolóides, tem sido considerada como um novo ingrediente capaz de atuar como aditivo em produtos alimentícios (MUÑOZ et al., 2012, LIN et al., 1994). No Brasil, de acordo com o Guia para Comprovação da Segurança de Alimentos e Ingredientes (2013), a semente de chia é classificada como produto que não tem tradição de uso em alimentos. No entanto, é regido pelos regulamentos técnicos específicos contidos na seção de avaliação de novos alimentos ou novos ingredientes desde que não apresentada em forma farmacêutica. De acordo com o regulamento, a mucilagem de chia se enquadra como ingrediente, que são substâncias utilizadas no preparo ou na fabricação de alimentos e que estão presentes no produto final em sua forma original ou modificada (BRASIL, 2013).
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Biscoitos são um gênero alimentício popular, consumidos por uma grande variedade de populações, devido a sua variedade de sabores, vida longa de
prateleira e custo acessível (VITALI et al. 2009; RODRÍGUEZ-GARCÍA et al, 2012). Normalmente a farinha de trigo constitui o principal ingrediente nas formulações de biscoitos, pois fornece a matriz em torno da qual os demais ingredientes são
misturados para formar a massa (GUTKOSKI et al., 2007).
Entretanto, devido à concorrência no mercado e o aumento da demanda por produtos saudáveis, naturais, funcionais e destinados a públicos restritos, são muitas as tentativas para melhorar o valor nutritivo dos biscoitos e para isso tem-se modificado sua composição. A utilização de outros tipos de farinhas e diferentes tipos de fibras alimentares em receitas básicas, sempre com o objetivo de melhorar as características do produto final e atender as demandas de mercado (VITALI et al. 2009), tem sido a principal forma de atender essas demandas. No entanto, essas modificações apenas serão desfrutadas se do ponto de vista tecnológico, for possível adicionar ou retirar ingredientes sem que haja prejuízo na qualidade dos biscoitos (PEREZ, 2007).
O glúten, responsável pelas propriedades de extensibilidade, elasticidade, viscosidade e retenção de gás da massa contribui para a aparência e estrutura do produto. Por isso, a obtenção de produtos isentos de glúten torna-se tecnologicamente difícil, sendo muitas vezes necessária a combinação de diversos ingredientes e alteração dos processos tradicionais (CAPRILES e AREA, 2011).
Para a substituição da farinha de trigo tem sido utilizada principalmente a farinha de arroz, que também pode ser combinada com farinhas e amidos à base de outros cereais e tubérculos. Devido a diferente proporção das frações de proteínas as farinhas sem glúten são incapazes de desenvolver rede proteica similar ao glúten. Por isso, aditivos como hidrocolóides, emulsificantes, produtos lácteos, proteínas, amido gelatinizado e enzimas têm sido utilizados visando melhorar as qualidades da massa, o volume final, as características estruturais e de textura, bem como a vida- de-prateleira de pães sem glúten (GALLAGHER, GORMLEY e ARENDT, 2004).
Considerando o potencial da semente de chia como fonte de nutrientes, este estudo busca obter mais informações sobre a mucilagem de chia para aplicações comerciais em produtos alimentícios e testar o potencial de seu uso como ingrediente aditivo em biscoito salgado produzido com farinhas isentas de glúten e assim melhorar as propriedades tecnológicas desse produto.
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2 OBJETIVOS
Verificar a viabilidade da utilização da mucilagem de chia no processamento de biscoito salgado isento de glúten.
2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Extrair a mucilagem da semente de chia; Avaliar o rendimento da mucilagem;
Caracterizar a semente de chia, mucilagem extraída e a torta resultante do processo de extração quanto à composição físico-química;
Avaliar as características de coloração e textura no gel da mucilagem; Determinar a composição de ácidos graxos na semente da chia, na mucilagem e na torta resultante da extração da mucilagem;
Adicionar a mucilagem de chia no processamento de biscoito salgado a fim de avaliar a viabilidade tecnológica e as características físico-químicas e nutricionais;
Avaliar as características físico-químicas do biscoito produzido; Comparar instrumentalmente o efeito da mucilagem de chia com o efeito da goma xantana no biscoito produzido através da análise em texturômetro;
Realizar avaliação sensorial do biscoito adicionado de mucilagem; Verificar a aceitação sensorial do biscoito salgado desenvolvido;
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3 REFERENCIAL TEÓRICO
3.1 CHIA
Salvia é o maior gênero da família Lamiaceae é representada por cerca de 1000 espécies. A chia (Salvia hispanica L.) é uma planta herbácea anual que produz sementes, as quais eram um dos alimentos básicos das civilizações da América Central em tempos pré-colombianos (AYERZA e COATES, 2005). De acordo com Ixtaina (2008), a planta Salvia hispânica produz sementes tanto pretas quanto brancas, mas que não apresentam diferenças de composição, ambas têm forma oval com uma faixa de comprimento entre 2 e 2,25 mm, uma largura de 1,4 a 0,83 mm e uma espessura de 1,32 a 0,81 mm. A semente, como é comumente conhecida, consiste de quatro pequenas castanhas, similar a um aquênio indeiscente, as quais contêm uma única semente (IXTAINA et al., 2010).
Atualmente se cultiva chia comercialmente na Austrália, Bolívia, Colômbia, Guatemala, México, Peru e Argentina. No Brasil, as regiões do oeste do Paraná e noroeste do Rio Grande do Sul começaram a investir no cultivo de chia, apresentando bons resultados, apesar da falta de informação a respeito das exigências nutricionais da planta (BUSILACCHI et al., 2013; MIGLIAVACCA et al., 2014).
A chia possui alto valor nutricional, com elevado teor de ácidos graxos poliinsaturados(especialmente ômega-3),além de proteínas e de minerais como cálcio, ferro e potássio, grande quantidade de fibra alimentar e presença de polifenóis (REYES-CAUDILLO, 2008). Ixtaina et al. (2011) afirmou que as sementes apresentam um teor de óleo na faixa de 25% a 38%, onde os ácidos graxos poliinsaturados estão presentes em grandes quantidades, o que torna o óleo de chia importante na prevenção de doenças cardiovasculares, porém ainda não é amplamente utilizado para contribuir com a melhora dos valores nutricionais na alimentação humana e animal (AYERZA, 1995; IXTAINA et al., 2011). As sementes também foram consideradas por Reyes-caudillo et al. (2008) como boa fonte de compostos antioxidantes pois foi detectada em sua composição os ácidos clorogênico e cafeico, miricetina, quercetina e campferol.
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3.2 A MUCILAGEM DE CHIA
Pelo termo "mucilagem de plantas” entende-se que são substâncias solúveis ou, pelo menos, muito perceptivelmente aumentam de volume em água e que, após a adição de álcool, precipitem uma massa mais ou menos amorfa ou granular. A mucilagem é originária da planta, quer como uma parte do conteúdo da célula, ou como uma parte da parede da mesma (SINGH et al., 2014).
Para Rocha et al. (2011), as mucilagens são secreções de natureza mista constituída principalmente por heteropolissacarídeos ácidos e/ou neutros, proteínas e substâncias fenólicas que apresentam ampla distribuição nos vegetais, formando soluções coloidais que em contato com a água tornam-se viscosas. Essas substâncias podem desempenhar diferentes funções nas plantas, entre elas, a proteção de estruturas ou órgãos em desenvolvimento, retenção de água, reserva de carboidratos, redução da transpiração, proteção contra radiação dispersando ou refletindo a luz incidente, proteção contra herbivoria, lubrificante do ápice das raízes, captura de insetos em plantas insetívoras, como adesivo na dispersão de sementes e na regulação da germinação de sementes (ROCHA et al., 2011).
Normalmente, a mucilagem é um produto do metabolismo formado no interior da célula e pode ser produzida sem prejuízo para as plantas. A mucilagem é frequentemente encontrada em diferentes partes das plantas, como por exemplo, nas células da epiderme das folhas, em cascas de sementes e também em raízes (JANI et al., 2009). Devido à sua estrutura química esse polissacarídeo quando em solução, apresenta a capacidade de formar géis. Esse processo envolve diferentes mecanismos de associação entre cadeias, os quais dependem das características individuais do polímero aplicado. Dessa forma, os géis resultantes de diferentes polímeros irão apresentar formas estruturais e texturas diferentes, podendo ser aplicados em uma grande variedade de alimentos (TONELI et al., 2005).
A semente de chia tem tendência em aumentar seu volume quando a umidade relativa do ar aumenta ou quando imersa em solução, isso acontece devido à sua capacidade de absorção de água. De acordo com Muñoz et al. (2012) esta película é um gel transparente mucilaginoso e atinge a sua espessura máxima após 2 horas de hidratação. De acordo com o autor, a chia é formada por três camadas: uma camada exterior onde se encontra a mucilagem; uma camada intermediaria composta por fibras e o endocarpo (MUÑOZ et al., 2012). Quando a semente entra
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em contato com a água, começam a desenrolar-se pequenos filamentos na superfície que com o aumento da hidratação passam a se agregar e se distribuir na superfície a volta da semente.
Para Capitani (2013), o processo de obtenção da mucilagem da semente de chia parece simples, por ser solúvel em água, porém apresenta etapas criticas, como por exemplo, separar as sementes da mucilagem que se encontra fortemente aderida na superfície da semente. Jani et al. (2009) relatam características e vantagens dos materiais naturais obtidos de plantas, especialmente da mucilagem, como sendo biodegradáveis, de baixo custo quando comparado ao material sintético e de fontes comestíveis. De acordo com Ixatainaet al. (2010) a solubilidade da mucilagem de chia em água aumenta com o aumento da temperatura, sendo que a solubilidade máxima relatada pelos autores é de 86,96% a 60ºC, valor considerado mais elevado do que a solubilidade observada para as gomas guar e xantana (IXTAINA et al, 2010).
De acordo com Muñoz et al. (2012), a semente de chia apresenta em sua composição uma porcentagem pequena de mucilagem, variando de 5-6% (m/m). A mucilagem de chia é constituída por um polissacarídeo cujo peso molecular foi determinado por filtração em gel e varia de 0,8-2,0 x 106daltons (LIN et al., 1994).
A partir da hidrólise completa deste polissacarídeo foram obtidos β-D-xilose, α-D-glucose e ácido 4-O-metil-α-D-glucorônico respectivamente, nas proporções de 2:1:1. Por hidrólise parcial Lin et al. (1994) obteve um ácido aldobiurônico, onde o ácido 4-O-metil-α-D-glucopiranosidourônico está ligado ao carbono 2 de D-xilose. Lin et al. (1994) propôs uma unidade estrutural para o polissacarídeo que foi interpretada e descrita por Ramos (2013), onde a mucilagem consiste num tetrassacarídeo com resíduos de 4-O-metil-α-D-10glucoronopiranosilo, com ramificações em O-2 de alguns resíduos, β-D-xilopiranosilo na cadeia principal, sendo esta formada por unidades de (1→4)-β-D-xilopiranosil-(1→4)-α-D- glucopiranosil-(1→4)-β-D-xilopiranosilo (Lin et al., 1994).
Na Figura 1 está representada a estrutura do polissacarídeo constituinte da mucilagem das sementes de chia proposta por Lin et al. (1994) e interpretada por Ramos (2013).
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Figura 1 – Estrutura do polissacarídeo. I β-D-xilose; II α-D-glucose; III ácido 4-O-metil-α-D-
glucorônico; IV ácido aldobiurônico; V tetrassacárideo Fonte: Ramos (2013)
Muñoz (2012) obteve para a composição dessetetrassacarídeo valores de 16,78 ± 0,59% de D-xilose + D-manose, 2,1 ± 0,18% de D-arabinose, 6,77 ± 0,30% de D-glicose, 3,9 ± 0,32% de ácido galacturônico e 12,1 ± 2,30% de ácido glucurônico, com 41,66% de açúcares totais. A mucilagem contém grupos funcionais hidroxila e carbonila semelhantes aos encontrados na goma de xantana (MUÑOZ, 2012).
3.3 UTILIZAÇÃO DE HIDROCOLÓIDES NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS
Hidrocolóides são polímeros de alta massa molar que tem uma grande afinidade com a água e se dispersam formando soluções coloidais de grande viscosidade. O termo ''hidrocolóides'' envolve todos os polissacarídeos extraídos de plantas (celulose, pectinas, amido), sementes (goma de guar, goma de alfarroba, goma de tara), algas (ágar, carragenano, alginato) e fontes microbianas (goma de xantana, goma gelana), e também a partir de gomas exsudadas de plantas (goma
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arábica, goma de karaya, goma adragante) e formas quimicamente ou enzimaticamente modificadas (COLONETTI et al., 2012). O alto potencial de aplicações desses hidrocolóides, com propriedades estruturais, físico-químicas e funcionais amplas, tem estimulado a exploração e pesquisa de novos polissacarídeos (COLONETTI et al., 2012).
Esses polissacarídeos são utilizados em alimentos principalmente para espessar e/ou gelificar soluções aquosas, também utilizados para modificar e controlar a textura de produtos líquidos e as propriedades de deformação de alimentos semissólidos. De acordo com Fennema et al. (2010) normalmente são utilizados nas concentrações de 0,25-0,50% (m/m), o que indica sua capacidade de aumentar a viscosidade e formar gel.
A maioria dos polissacarídeos contem unidades de glicosil que, em média possuem três grupos hidroxila (FENNEMA et al. 2010). Cada grupo tem a possibilidade de formar ligações de hidrogênio com uma ou mais moléculas de água. Além disso, o átomo de oxigênio do anel e o átomo de oxigênio que liga um anel a outro pode formar ligações de hidrogênio com a água, portanto, eles possuem uma forte afinidade com a água e a maioria se hidrata facilmente quando ela está disponível.
Os polissacarídeos modificam e controlam a água em sistemas alimentícios, onde a água desempenha um papel importante, influenciando as propriedades físicas e funcionais dos polissacarídeos e juntos eles controlam muitas propriedades funcionais dos alimentos, incluindo a textura. Polissacarídeos solúveis em água usados em alimentos ou outras aplicações industriais são conhecidos como gomas ou hidrocolóides, sendo comercializados sob a forma de pó em tamanhos de partículas variados (FENNEMA et al., 2010).
A escolha da aplicação de um polissacarídeo específico depende de inúmeros fatores, sendo os principais: viscosidade desejada, temperatura do processamento, interações com outros ingredientes, textura desejada, do custo e da quantidade necessária para obtenção do produto desejado. Todos dependem da sua capacidade de funcionar como ligante, agente de corpo, espessante, inibidor de cristalização, elementos de recobrimento, estabilizadores de emulsões, agentes de encapsulação, substitutos de gordura, agentes de floculação, estabilizadores de espuma e suspensão, sendo que cada polissacarídeo escolhido pode ter uma ou
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mais propriedades de destaque, a qual costuma servir de base para a escolha em uma aplicação especifica (FENNEMA et al., 2010).
De acordo com Botelho (2012), os hidrocolóides normalmente estão presentem em concentrações inferiores a 1% e ainda assim ter influência significativa na textura e nas propriedades sensoriais dos produtos obtidos. Ainda de acordo com a autora, os estudos com hidrocolóides para se obter produtos isentos de glúten, utilizam concentrações que variam de 1 a 5% (base seca de farinha), sendo que os melhores resultados relatados foram encontrados dentro da faixa de 0,5% a 2% (m/m) (BOTELHO, 2012).
Tradicionalmente entre os hidrocolóides mais empregados em alimentos estão a goma xantana e a goma guar. Muitos estudos examinaram as propriedades funcionais de diferentes tipos de gomas, no entanto, não há muita informação relatada sobre a funcionalidade da mucilagem de chia em produtos alimentares (NOLASCO et al., 2013). Outros estudos já foram realizados sobre substituição de aditivos usuais na indústria de alimentos, como é o caso do trabalho de Segura- Campos et al. (2014) que avaliou o uso de sementes inteiras e trituradas de chia como fonte de gomas funcionais, constatando que a mucilagem de chia tem grande potencial como componente alimentar devido as suas propriedades emulsificantes e estabilizantes.
Na mesma linha de pesquisa, Moreira et al. (2013) avaliaram o efeito da adição de chia e de hidrocolóides na reologia de massas sem glúten à base de farinha de castanha e verificou que a presença simultânea de chia e hidrocolóides modificou significativamente as propriedades reológicas das massas de pão; Stefollani et al. (2015) avaliaram o efeito da pré-hidratação das sementes e farinha de chia na qualidade de pães e constataram que aumentou significativamente a absorção de água durante o amassamento, aumentando a tenacidade da massas, sendo que esses efeitos foram mais pronunciados quando houve pré-hidratação; Spada et al. (2014) elaboraram sobremesas à base de soja com mucilagem de chia constatando que a adição da mucilagem pode ser feita sem causar grandes modificações no produto e Borneo et al. (2010) estudaram a substituição de ovos e óleo por mucilagem de Chia em formulações de bolo e concluíram que a mucilagem de chia pode substituir ate 25% do óleo ou dos ovos em bolos, produzindo um produto mais nutritivo e com características sensoriais aceitáveis.
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Neste sentido, a mucilagem de chia e os derivados da extração, apresentam diversas capacidades tecnológicas, podendo ser úteis para a indústria alimentar no desenvolvimento de novos produtos. Além disso, podem apresentar texturas e sabores diferenciados e contribuir positivamente para a saúde.
3.4 GOMA XANTANA
A goma xantana é um polissacarídeo produzido pela bactéria Xanthomonas
campestris e tem extrema importância comercial. Sua cadeia linear é formada por
duas unidades de glicose, e o trissacarídeo das ramificações por duas unidades de manose e uma unidade de ácido glucurônico. Em aproximadamente metade das unidades de D-manose terminal, um resíduo de ácido pirúvico está ligado nas posições 4 e 6. A unidade de D-manose não terminal carrega um grupo acetil na posição 6. As cadeias de trissacarídeos laterais interagem com a principal o que torna a molécula mais rígida. Há probabilidade de que sua massa molecular seja próxima a de 2,3x106daltons, embora valores maiores devido a agregação tenham sido relatados (NERY et al., 2008; FENNEMA et al., 2010). No processamento de alimentos a goma xantana tem sido muito utilizada por suas características de solubilidade tanto em água quente quanto fria, alta viscosidade, em baixas concentrações, estabilidade de 0 a 100ºC, estabilidade em soluções ácidas, compatibilidade com sal, estabilizante de suspensões e estabilidade de produtos submetidos ao congelamento e descongelamento (NERY et al., 2008).
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Figura 2 - Estrutura do polissacarídeo de goma xantana Fonte: Nery et al. (2008)
3.5 PRODUTOS PANIFICADOS ISENTOS DE GLÚTEN
A Doença Celíaca (DC) é uma doença autoimune desencadeada pela ingestão de cereais que contêm glúten por indivíduos geneticamente predispostos, cujo tratamento consiste na exclusão do glúten (ARAUJO, 2010). Fasano e Catassi (2001) descreveram a doença celíaca (DC) como uma enteropatia autoimune que é desencadeada pela ingestão de grãos contendo glúten (trigo, cevada, centeio aveia) em indivíduos geneticamente susceptíveis. Os sintomas clássicos em crianças são diarreia, distensão abdominal e falta de crescimento (GREEN et al., 2003). Da mesma forma, adolescentes e adultos podem apresentar diarreia, constipação, fraqueza, baixa estatura, dor abdominal, flatulência e em alguns casos vômitos e perda de peso (GREEN et al., 2001;GREEN et al. 2005; FASANO, 2005).
Estudos realizados por Polanco (1995) relataram que o tratamento da doença celíaca é basicamente dietético, consistindo na isenção de trigo, centeio, cevada e aveia na alimentação. De acordo com Fasano et al. (2008), as mudanças dietéticas exigidas pelo paciente celíaco começam na elaboração de uma dieta
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rigorosa sem glúten e isso é um fator que influi consideravelmente na qualidade de vida do paciente. Desta forma, os alimentos básicos em diversas áreasdo mundo, como pão e massas, contêm glúten e devem ser evitados. Em contrapartida, segundo Acelbra (2013) alimentos como: arroz, grãos, gorduras, legumes, hortaliças, frutas, ovos, e leite, são permitidos.
Glúten é o termo genérico utilizado para denominar uma proteína estrutural que está presente em cereais como o trigo, o centeio e a cevada. É uma substância elástica, aderente, insolúvel em água, responsável pela estrutura das massas alimentícias. É constituído por frações de gliadina e de glutenina, que, na farinha de trigo, totalizam 85% da fração protéica (ARAUJO, 2010).
De acordo com Araujo et al. (2009) os celíacos relatam que a oferta de alimentos sensorialmente apropriados é restrita, o que torna a dieta monótona, e que os produtos disponíveis no mercado são normalmente de alto custo (ARAUJO, 2009). Tavares (2014) informa que a maior dificuldade na alimentação dos celíacos está no acesso a produtos elaborados com substitutos da farinha de trigo que apresentem características sensoriais agradáveis ao consumidor. É possível encontrar no mercado alguns produtos sem glúten desenvolvidos a partir de cereais como o arroz e batata, entretanto a remoção do glúten em produtos panificados tem sido desafiadora (TAVARES, 2014).
Para Fasano et al. (2008), desenvolver produtos alimentícios sem glúten, promove a melhora na qualidade de vida de pessoas com doença celíaca e deve ser considerada como prioridade nas áreas de pesquisa em alimentos(FASANO et al., 2008).
Dentre os produtos panificados, o biscoito tem destaque por ser um gênero alimentício popular acessível de fácil consumo. De acordo com a ANVISA (1978), biscoito é o produto obtido pelo amassamento e cozimento de massa preparada com farinhas, amidos, féculas fermentadas ou não e outras substancias alimentícias (BRASIL, 1978). Um produto com tais características, aliadas à sua enorme diversidade, apresenta-se como um bom veículo para o estudo de diferentes formulações, seja por razões econômicas ou nutricionais, como no caso especifico dos produtos para pessoas com doença celíaca (EL-DASH e GERMANI, 1994).
Biscoitos são um gênero alimentício consumidos por uma grande variedade de populações, devido a sua variedade de sabores, vida longa de prateleira e custo acessível (VITALI et al. 2009; RODRÍGUEZ-GARCÍA et al, 2012).
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Os principais ingredientes em formulações de biscoito são as farinhas de cereais, açúcar e gorduras, que são misturados em proporções diferentes para se obter uma massa, a qual é convencionalmente cozida em temperatura elevada e em tempos curtos (até 200°C por menos de 20 min), a fim de reduzir o teor de água e promover uma superfície dourada (RUWÁN-HENARES et al, 2008). Normalmente a farinha de trigo constitui o principal ingrediente nas formulações de biscoitos, pois fornece a matriz em torno da qual os demais ingredientes são misturados para formar a massa (GUTKOSKI et al., 2003).
Utilizar farinhas à base de mistura de trigo e de outros cereais em produtos de panificação está se tornando popular por causa das vantagens nutricionais. Vários estudos têm sido realizados com a substituição total ou parcial farinha de trigo por outras fontes de proteínas ou fibras, visando aumentar o valor nutricional de biscoitos, como, por exemplo, a substituição parcial da farinha de trigo por farinha de aveia e farinha de arroz parboilizado (ASSIS et al., 2009), farinha de banana (FAZOLIN et. al., 2007), entre outros.
3.6 ÁCIDOS GRAXOS
De acordo com Perini (2010) os ácidos graxos são classificados conforme a presença de duplas ligações (insaturações) entre as cadeias de carbono. Os ácidos graxos saturados (AGS) são aqueles que têm ausência de duplas ligações; os ácidos graxos monoinsaturados (AGMI) são caracterizados pela presença de uma insaturação e os ácidos graxos poliinsaturados (AGPI) pela presença de duas ou mais insaturações (PERINI et al., 2010).
Segundo Martin et al. (2006), os ácidos graxos das famílias ômega 6 e ômega 3 podem ser obtidos por meio da dieta ou produzidos pelo organismo a partir dos ácidos linoléico e alfa-linolênico. Os ácidos graxos das famílias N-6 e N-3 competem pelas enzimas envolvidas nas reações de dessaturação e alongamento da cadeia. Embora essas enzimas tenham maior afinidade pelos ácidos da família N-3, a conversão do ácido alfa-linolênico em AGPI de cadeia longa é fortemente influenciada pelos níveis de ácido linoléico na dieta. Essas duas classes de ácidos graxos poliinsaturados devem ser diferenciadas, pois são metabolicamente diferentes e possuem funções fisiológicas opostas, sendo assim, o equilíbrio
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nutricional é importante para se conseguir o desenvolvimento e a manutenção normal do organismo (LENZI, 2007).
Com o avanço das práticas agrícolas, o perfil de lipídeos comestíveis consumido pela sociedade ocidental mudou subitamente, pois com o desenvolvimento da agricultura moderna e a industrialização, houve um aumento da oferta de gorduras refinadas, principalmente óleos vegetais. Em função disso, ocorreu um aumento progressivo da razão N-6/N-3, resultando em dietas com quantidades inadequadas de ácidos graxos da família N-3 (FENNEMA et al. 2010).
Os níveis de ácidos graxos ômega 6 e ômega 3 na dieta são importantes, pois esses lipídeos bioativos desempenham um papel vital na fluidez de membranas, sinalização celular, na expressão de genes e no metabolismo de eicosanóides. Sendo assim, o consumo de ácidos graxos ômega 3 é essencial para a promoção e manutenção da saúde nos seres humanos, especialmente para mulheres grávidas e em período de lactação, indivíduos com doenças coronarianas, diabetes, sistema imunológico debilitado e saúde mental alterada (FENNEMA et al, 2010).
A razão N-6/N-3 da dieta tem grande influência sobre a produção de AGPI- da família N-3, sendo que razões elevadas resultam na diminuição da produção do ácido eicosapentaenóico (AEP), condição que contribui para o desenvolvimento de doenças alérgicas, inflamatórias e cardiovasculares. Desta forma, segundo a razão entre a ingestão diária de alimentos, fontes de ácidos graxos N-6 e N-3 têm grande importância na nutrição humana (MARTIN et al. 2006). Dietas ricas em ômega 3 atuam prevenindo doenças cardíacas, e o surgimento de protanóides e leucotrienos com sua ações anti-inflamatórias e inibição de citocinas. Os ácidos graxos ômega 3 desempenham papel essencial na fisiologia humana, na prevenção de doenças cardiovasculares, sendo anti-inflamatório e antitrombótico (AYERZA E COATES, 2011).
De acordo com Coelho e Sallas-Mellado (2014), é recomendado que seja diminuída a ingestão de gorduras saturadas e aumentado o consumo de fibras, proteínas e ácidos graxos Omega-3, não importando os meios de consumo, sejam eles por alimentos in natura ou através do consumo de alimentos enriquecidos com esses componentes.
Segundo Ixtaina et al (2011), nos últimos anos tem surgido interesse em espécies vegetais que são pouco exploradas como fonte de óleos e que possam
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apresentar propriedades especiais. Muitos desses óleos contêm quantidades significativas de nutrientes, compostos de interesse medicinal e industrial.
Segundo Ayerza e Coates (2011), a semente de chia, entre as fontes vegetais, contém a maior porcentagem de ácidos graxos conhecida (68%) comparado com camelina 36% (Camelina satila L.), perilla 53% (Perilla frutescens
L.) e linhaça 57% (Linum usitatissimum L.). Do ponto de vista nutricional, a
composição dos óleos vegetais é muito importante, o óleo de chia tem alto teor de ácidos graxos poliinsaturados, sendo composto principalmente por ácido linoléico (17 a 26%) e linolênico (50-57%) (AYERZA E COATES, 2011). Sendo assim, a chia, é uma alternativa promissora para o aumento desses componentes na dieta, já que é rica em ácidos graxos poliinsaturados, proteínas e fibras. Portanto, a semente de chia e seus derivados devem ser incorporadas a dieta a fim de se obter esses efeitos benéficos já mencionados (LENZI, 2007).
Para a determinação da composição de ácidos graxos de óleos e gorduras comestíveis, tem sido utilizada com eficácia a técnica de cromatografia gasosa. A cromatografia gasosa é uma das mais importantes técnicas analíticas disponíveis, onde em pouco tempo tornou-se a principal técnica para separação e determinação de compostos voláteis e/ou volatilizáveis (PENTEADO et al., 2008). É uma técnica de separação de substâncias voláteis, onde a partir do tempo de retenção pode-se identificar os compostos comparando com os padrões pré-analisados. Nesta técnica, é possível determinar a composição de ácidos graxos de um lipídeo em um curto espaço de tempo. Para isso, os ácidos graxos são normalmente convertidos para ésteres metílicos, que são derivados mais voláteis (RAMPAZZO, 2015 apud VISENTAINER e FRANCO, 2006).
3.7 TEXTURA
Bourne (2002) afirma que por muitos anos a textura foi negligenciada como atributo de qualidade em alimentos e que dos três principais fatores de aceitabilidade dos alimentos (aparência, sabor, textura), a textura foi o último a atrair considerável atenção. A percepção sensorial resulta de informação transmitida pela visão, pela audição, pelo toque ou pelos sentidos químicos, sendo uma apreciação bastante complexa. Ao contrário disso, a avaliação instrumental é objetiva, sendo
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por isso, fundamental para a caracterização dos alimentos e para o desenvolvimento de novos produtos (RAMOS, 2013).
Bourne (2002) define as propriedades de textura de um alimento como um conjunto de características físicas relacionadas aos elementos que compõe a estrutura dos alimentos. Estas propriedades estão relacionadas com a deformação, desintegração e escoamento do alimento quando sujeitas a forças de deformação. Geralmente a análise dos parâmetros de textura de um alimento é realizada através de equipamentos como penetrômetro, compressímetro, extrusímetro e texturômetro, sendo este último o equipamento mais utilizado e mais eficaz para a determinação dos parâmetros de textura dos alimentos (RAMOS, 2013).
O texturômetro é um equipamento formado por um dinamômetro que transfere a energia mecânica ao material a uma velocidade constante, obtendo-se como resposta a força ou a tensão que essa energia provoca no material, ao longo do tempo ou da distância (RAMOS, 2013).
Para alimentos sólidos e semi-sólidos normalmente é utilizado o método de Análise de Perfil de Textura (TPA). Neste método instrumental a sonda do texturômetro, comprime duas vezes o material, aplicando forças de compreensão ou penetração, com um tempo de espera entre as duas ações (SZCZESNIAK, 2002 e RAMOS, 2013).Para a análise de textura por TPA, existem propriedades que podem ser quantificadas e estão diretamente relacionadas às percepções sensoriais. De acordo com Szczesniak (2002) e Ramos (2013) essas propriedades podem ser divididas em primárias e secundárias. As primárias são firmeza, coesividade, adesividade, elasticidade e fraturabilidade, as secundárias são gomosidade e mastigabilidade.
Com relação aos parâmetros primários, de acordo com o mesmo autor, a firmeza pode ser definida como a força máxima necessária para atingir uma dada deformação e é registrada no primeiro ciclo de penetração ou compressão; a coesividade é a extensão que o material pode ser deformado antes da ruptura e é dada pela razão entre o trabalho realizado no segundo ciclo e o trabalho realizado no primeiro ciclo; a elasticidade é definida pela porcentagem de recuperação do material a sua forma inicial, e é dada pela razão entre as duas deformações; a adesividade é o trabalho necessário para puxar a sonda de compressão para fora da amostra; a fraturabilidade ocorre quando são registrados dois picos durante o primeiro ciclo, sendo definida pela força registrada no primeiro pico. Em relação aos
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parâmetros secundários, a gomosidade é definida pela energia requerida para mastigar um alimento semi-sólido, e é obtida pela multiplicação dos valores de firmeza e coesividade; mastigabilidade é definida pela energia requerida para mastigar um alimento, e é obtida pela multiplicação de gomosidade por elasticidade (SZCZESNIAK, 2002 e RAMOS, 2013).
3.8 COR
A cor dos alimentos é um importante atributo de qualidade, influenciando a aceitação de produtos e influenciando a percepção dos demais atributos sensoriais, como aroma e sabor (MALHEIROS, 2007).A colorimetria é a ciência usada para quantificar e descrever numericamente as percepções humanas de cor e especificar diferenças nas mesmas. De acordo com Martinazzo (2006), os atributos básicos da cor são: a tonalidade, luminosidade e croma. A tonalidade, matiz ou simplesmente cor é a qualidade utilizada para descrever as palavras vermelho, amarelo, verde, azul, etc. É considerado o atributo de maior entendimento e está baseado na sequência das cores do espectro.
A luminosidade é a qualidade da cor que se utiliza para descrever claro e escuro, existindo diversos níveis de luminosidade entre o nível Maximo que é o branco absoluto e o nível mínimo que é o preto absoluto. O croma, intensidade ou saturação é a qualidade da cor pela qual se distingue uma cor forte de uma cor fraca (MARTINAZZO, 2006).
O sistema CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) descreve a cor de um objeto utilizando coordenadas X, Y e Z, que representam, respectivamente, as quantidades das três cores primárias necessárias para um observador padrão comparar determinada cor sob condições definidas de iluminação e observação. Em 1976, a CIE recomendou o uso da escala de cor CIE L*a*b*. Este sistema é baseado em três elementos: a luminosidade ou claridade, a tonalidade ou matiz e a saturação ou cromaticidade (HIRSCHLER, 2002). A escala de cor CIE pode ser usada em qualquer objeto cuja cor pode ser medida. O máximo valor de L* (luminosidade) é 100, e representa uma perfeita reflexão difusa, enquanto que o valor mínimo é zero e constitui o preto. Os eixos a* e b* não apresentam limites numéricos específicos. A coordenada a* varia do vermelho (+a*) ao verde (-a*), e a coordenada b* do amarelo (+b*) ao azul (-b*) (LOPES e NOGUEIRA, 2009). Esse sistema é o mais utilizado
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para descrição quantitativa da cor de um objeto devido a sua uniformidade (MARTINAZZO, 2006)
Figura 3 - Representação da cor sólida no espaço L, a*, b*
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4 MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 TIPO DE PESQUISA
O presente estudo é de caráter experimental, exploratório e quantitativo, subdividido nas etapas de caracterização da semente de chia, extração e caracterização da mucilagem e da torta obtida no processo de extração e posterior aplicação em biscoito salgado produzido com farinhas isentas de glúten.
4.2 MATERIAIS
4.2.1 Mucilagem
Para a extração da mucilagem foram utilizados 8 Kg de semente de chia (Salvia hispânica), adquiridas no comércio local da cidade de Pato Branco – PR, homogeneizada e dividida em alíquotas de 200 gramas que seguiram para armazenamento em embalagens plásticas de polietileno a temperatura ambiente até o processo de extração e caracterização da semente.
4.2.2 Biscoito
As matérias-primas utilizadas para o biscoito foram: farinha de arroz, polvilho doce, amido de milho, manteiga, sal, fermento químico e goma xantana, sendo adquiridas no comércio local do município de Pato Branco – PR.
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4.3 MÉTODOS
As análises de ácidos graxos, cor e textura foram realizadas no Complexo de Laboratórios da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Francisco Beltrão. A extração da mucilagem e as análises físico-químicas foram realizadas na Central de Análises na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Pato Branco. As análises de fibra alimentar e microbiológicas foram realizadas pelo laboratório de análise de alimentos (LANALI) em Cascavel- PR. O desenvolvimento e o preparo do biscoito foram realizados nas dependências da R.M Chitto e Cia LTDA – Pato Branco.
4.3.1 Extração Aquosa da Mucilagem
Em testes preliminares para obtenção da mucilagem foi avaliada a influência do tempo e da proporção de água para cada grama de chia.
A partir da execução dos testes preliminares foi possível selecionar um método de extração baseado no maior rendimento. O método, apresentado a seguir, será utilizado para obtenção da mucilagem de chia.
Para a extração, as sementes foram mergulhadas em água destilada em uma concentração de semente/água: 1:40 (peso:volume) e agitadas em agitador magnético por 90 minutos a temperatura ambiente (24°C). Para liberar a mucilagem que fica fortemente aderida a superfície da semente foi empregado mixer de 500W de potência da marca Mondial, durante 30 segundos. As laminas do mixer foram recobertas com fita de silicone para evitar o rompimento das sementes. A mucilagem então foi separada da semente através de filtração em peneira simples. Em seguida, o filtrado foi espalhado sobre tabuleiro de secagem antiaderente e exposto em estufa de circulação de ar a temperatura de 50ºC durante 20 horas e em seguida armazenado para análise. A torta resultante da filtração também foi exposta a 50ºC durante 20 horas e armazenada para posterior análise (adaptado de MUNOZ, 2012).
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4.3.2 Caracterização físico-química da semente, mucilagem, torta de chia e biscoito salgado.
Os parâmetros quantitativos: umidade, lipídeos, proteínas, cinzas foram determinados seguindo metodologias descritas pelo Instituto Adolfo Lutz (IAL, 2008). O parâmetro de fibra alimentar foi feito pelo método enzimático-gravimétrico de acordo com Prosky et al. (1984).
O teor de carboidratos foi determinado por diferença, subtraindo-se de 100 a soma dos valores obtidos de umidade, proteína, lipídios, cinzas e fibra alimentar total conforme AOAC (1997).
4.3.2.1 Determinação de umidade
A determinação de umidade foi feita pelo método gravimétrico de perda de massa por dessecação, o qual se baseia na secagem direta da amostra em estufa a 105ºC até peso constante (IAL, 2008).
4.3.2.2 Determinação de lipídeos
A determinação de lipídeos em alimentos foi feita pela extração com solventes em aparelho do tipo Soxhlet, que é empregado para se fazer uma extração contínua (IAL, 2008).
4.3.2.3 Determinação de proteínas
O conteúdo protéico da amostra foi determinado pelo método de Kjeldahl. O método baseia-se em digestões ácidas e básicas da amostra, onde o nitrogênio é transformado em sal de amônia. Em seguida, a amostra é destilada e as quantidades de nitrogênio são quantificadas por volumetria. O conteúdo de nitrogênio obtido é convertido em proteína por meio de fator de conversão 6,25, que é baseado na existência de 16% de nitrogênio, em média, nas proteínas alimentares(IAL, 2008).
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4.3.2.4 Cinzas
O resíduo mineral da amostra foi determinado por incineração em mufla. Uma quantidade conhecida de amostra foi submetida a um processo de carbonização prévia acompanhada de incineração completa em mufla a 550 ºC por 1 hora. A quantificação foi realizada por análise gravimétrica (IAL,2008).
4.3.2.5 Determinação de fibra alimentar
A fibra alimentar solúvel e insolúvel foi determinada pelo método enzimático gravimétrico proposto por Proskyet al. (1984) no qual é realizada digestão enzimática sequencial de α-amilase termoestável, protease e amiloglicosidase em tampão fosfato, sendo a fibra alimentar total obtida pela soma das frações insolúvel e solúvel.
4.3.3 Textura
Depois de obtida a mucilagem, estas foram reconstituídas em água destilada em diferentes concentrações formando o gel para análise de textura. A análise de textura dos géis foi realizada por teste de compressão, utilizando o texturômetro Stable Micro System, TA.XT/Plus/50, Godalming, UK. No perfil de textura foram utilizadas cinco características de interesse: firmeza, adesividade, elasticidade, gomosidade e coesividade, com probe cilíndrico de aço inoxidável de fundo chato de 40 mm de diâmetro. As condições de medidas foram padronizadas em: velocidade de pré-teste de 2,0 mm/s; velocidade de teste de 1,0 mm/s; velocidade de pós-teste de 10,0 mm/s, distância de compressão de 5,0 mm e tempo entre duas compressões de 5 s (adaptado de PEREIRA, 2009). As análises dos géis foram realizadas dentro dos recipientes que acompanham o aparelho com capacidade de 50 mL. Para a avaliação do TPA a 24°C as amostras foram estabilizadas em sala com temperatura ambiente controlada, para 8°C as amostras foram mantidas em geladeira durante 12 horas antes do teste para estabilização da temperatura.
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A textura dos biscoitos foi determinada utilizando o texturômetro Stable Micro System, TA.XT/Plus/50, Godalming, UK, com probe cilíndrica de aço inoxidável de fundo chato de 40 mm de diâmetro. As condições de medidas foram padronizadas em: velocidade de pré-teste de 10,0 mm/s; velocidade de teste de 1,5 mm/s; velocidade de pós-teste de 10,0 mm/s, distância de compressão de 5,0 mm e tempo entre duas compressões de 0,1 segundos (adaptado de PEREIRA, 2009).
4.3.4 Coloração
Para avaliar a coloração do gel, a mucilagem foi reconstituída em água, em quatro concentrações diferentes, 0,2%, 0,4%, 0,5% e 1,5% (m/m).
As amostras foram analisadas em colorímetro da marca Minolta, modelo CR 400, no sistema da Commission Internationale de Eclairage (CIE), em relação aos parâmetros de cor (L*, a*, b*), utilizando colorímetro. Neste sistema de cor L* representa luminosidade, e a* e b* são as coordenadas de cor, onde +a é o vermelho, -a o verde, +b o amarelo, e –b a direção do azul.
4.3.5 Ésteres metílicos de ácidos Graxos e análise cromatográfica
A transesterificação dos lipídios totais foi realizada conforme método 5509 da ISO (1978). Os ésteres metílicos de ácidos graxos (EMAG) foram separados utilizando um cromatógrafo gasoso (SHIMADZU), modelo CG2010 PLUS, equipado com detector por ionização de chama (FID), software em WINDOWS XP PROFISSIONAL, injetor split e razão de divisão da amostra de 1:50. Foi utilizada umacoluna capilar de 100 m de comprimento e 0,25 mm de diâmetro interno, com 0,25 µm de espessura do filme. As condições cromatográficas foram: Temperatura programada da coluna iniciando em 60 ºC por 2 minutos, elevação para 160 °C em escala de 3 °C por minuto e permanecendo nessa temperatura por 20 minutos, e 240 ºC a partir dos 31 minutos até 70 minutos. O gás de arraste foi o gás Hélio, numa vazão de 2 mL/min e nitrogênio, gás make-up, a 25 mL/min, com temperatura do injetor de 270 ºC, temperatura do detector de 300 ºC e volume de injeção de 1 µL (AOAC, 2006).
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A identificação dos ácidos graxos foi realizada através da comparação dos tempos de retenção dos ácidos graxos das amostras e padrões. Foram utilizados no total 37 padrões de metil de ácidos graxos da Supelco IM 37 Component FAME Mix (189-19 da Sigma-Aldrich) para identificação dos ácidos graxos, sendo sua quantificação realizada por normalização de área.
4.3.6 Registros fotográficos
As imagens do processo de hidratação e aparecimento da mucilagem foram obtidas no microscópio da marca Micrometrics® em aumento de 400 vezes da objetiva, as imagens foram capturadas utilizando o programa Micrometrics SE Premium ®.
4.3.7 Rendimento
O rendimento da mucilagem foi calculado pela equação 1.
Equação 1
4.3.8 Formulação dos biscoitos
Foram realizados testes preliminares com diferentes proporções de matérias-prima, até chegar a proporção utilizada nesse estudo.
A farinha mista sem glúten foi preparada em misturadeira pela adição de amido de milho, polvilho doce e farinha de arroz de acordo com as proporções da Tabela 2.
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Tabela 1 – Ingredientes utilizados na formulação da farinha mista.
Ingredientes Formulação (g/100g)
Farinha de arroz 66,7
Polvilho doce 20
Amido de milho 13,3
Os demais ingredientes foram acrescentados à farinha mista e misturados em batedeira planetária da marca Arno com gancho para massa, com adição de água lentamente, onde, após a formação de uma massa lisa e homogênea, o biscoito foi modelado em Biscoiteira da marca Marcatto, modelo Elegance, utilizando o molde 4 (Figura 4)no ajuste “biscotti piccoli”, com média de 40 mm de comprimento e 10 mm de altura no ponto central.
Figura 4 – Moldes de biscoitos da Biscoiteira Marcatto.
Fonte: http://wishpresentes.com.br/biscoiteira-com-20-moldes.html
Foram preparadas três formulações de biscoitos, formulação padrão (FP), formulação com mucilagem (FM) e formulação com goma xantana (FX) contendo em suas composições respectivamente 0% de goma xantana e 0% demucilagem, 1,5% de mucilagem de chia e 1,5% de goma xantana. Para isto foram mantidos fixos todos os outros ingredientes. A concentração de 1,5% de aditivo (mucilagem de chia
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ou goma xantana) foi escolhida tendo como base a classificação proposta pela legislação brasileira, onde a média utilizada de aditivos utilizada é de 1g para cada 100g de farinha, entretanto para gomas em biscoitos a legislação estabelece o quanto for necessário, deixando a critério do utilizador a quantidade (BRASIL, 1999). Fennema et al. (2010) também afirma que os aditivos alimentares geralmente são usados em concentrações de 2% ou menos, pois a maioria deles apresenta dispersabilidade reduzida com o aumento da concentração e se obtém boa funcionalidade nessa faixa.
Na Tabela 3 estão apresentadas as formulações dos biscoitos.
Tabela 2 – Ingredientes utilizados nas três formulações de biscoitos.
Ingredientes FP (g) FM (g) FX (g) Farinha mista 100 100 100 Sal 2 2 2 Ovo 20 20 20 Fermento químico 2 2 2 Manteiga 50 50 50 Mucilagem de chia 0 1,5 0 Goma xantana 0 0 1,5
*FP formulação padrão, FM formulação adicionada de mucilagem de chia, FX formulação adicionada de goma xantana.
Os biscoitos foram assados à temperatura de 160°C durante 15 minutos, em forno à lenha turbo da marca Pró Gás, modelo PRTL2010. Depois foram resfriados à temperatura ambiente e acondicionados em sacos de polipropileno, à temperatura ambiente, até se realizarem as análises químicas e sensoriais.
4.3.9 Análises microbiológicas
Antes da realização das análises sensoriais, os biscoitos provenientes das formulações elaboradas foram submetidos a análises microbiológicas para atender ao padrão microbiológico estabelecido pela resolução da ANVISA - RDC n° 12 de janeiro de 2001. Foi realizada: determinação do Número Mais Provável - NMP de
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Coliformes termotolerantes (APHA, 2001), contagem de Estafilococos aureus (ISO 6888-1, 2004) e pesquisa de Salmonellasp (ISO 6579, 2002).
4.3.10 Análise sensorial
Os produtos desenvolvidos foram submetidos a um teste de aceitação utilizando escala hedônica de nove pontos com 100 julgadores não treinados de ambos os sexos, com escores variando de (1) desgostei muitíssimo até (9) gostei muitíssimo em relação aos atributos de aparência, odor, sabor, cor e textura.
Além disso, foi aplicado o teste de intenção de compra do produto através de escala estruturada de 5 pontos, que variava de “certamente compraria”, “possivelmente compraria”, “talvez compraria”, “possivelmente não compraria” a “certamente não compraria” (IAL, 2008). Os biscoitos foram servidos de forma aleatória e codificados com números de três dígitos, de acordo com o delineamento inteiramente casualizado, de forma individual em cabines apropriadas do laboratório de avaliação sensorial da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Pato Branco. Os participantes da pesquisa assinaram o Termo de Consentimento Livre Esclarecido antes de participarem da pesquisa.
4.4 TRATAMENTO DOS DADOS
Os resultados obtidos foram comparados por meio de análise de variância (ANOVA), teste de Tukey e teste t student com nível de 5% de significância. Para as análises estatísticas foram utilizados o software R(R CORE TEAM, 2016) e o software XLSTAT version Trial (ADDINSOFT, 2005). Além disso, para a análise sensorial foi utilizado o método multivariado de Análise de Componentes Principais (ACP) para descrever o comportamento global de todos os atributos avaliados.
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5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 OBTENÇÃO DA MUCILAGEM
A Figura 4mostra a semente de chia com o aumento de 400 vezes antes e durante o processo de hidratação.
Figura 4 - Processo de hidratação da semente de chia: (A) Semente de chia antes da hidratação, (B)
formação dos filamentos de mucilagem na superfície da semente de chia, (C) mucilagem formada na superfície da semente depois de 90 minutos (tingimento com fucsinia 1%).
Como era esperado, durante o processo de hidratação, observou-se a formação de uma película transparente na semente. Essa mucilagem aparece quando a semente entra em contato com a água e pequenos filamentos surgem na sua superfície (Figura 4 -B). Segundo Muñozet al. (2012), quando as sementes ficam totalmente hidratadas, aproximadamente 90 minutos após o contato com a água, estes filamentos se agregam e se distribuem uniformemente sobre à volta da semente produzindo uma solução de alta viscosidade (Figura 4- C).
A Figura 5 mostra como se deu as etapas do processo até a obtenção da mucilagem final para aplicação em produtos alimentícios. No processo de extração da mucilagem a semente foihidratada, sob agitação constante, o que resultou no aumento da viscosidade do meio aquoso (Figura 5-A). Após a hidratação, na segunda fase de obtenção da mucilagem, a semente passou por agitação com o
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mixer e foi filtrada em peneira simples, dando origem a mucilagem “bruta” (Figura 5- B). Esta mucilagem “bruta” passou pelo processo de secagem (Figura 5-C) e então obteve-se a mucilagem final, destinada a aplicação em produto alimentício (Figura 5- D).
Figura 5 - Etapas do processo de obtenção da mucilagem: (A) agitação das sementes em água, (B)
Mucilagem extraída, (C) Mucilagem depois do processo de secagem, (D) Mucilagem seca.
5.1.1 RENDIMENTO
O valor médio de rendimento obtido para o método de extração proposto neste estudo foi de 6,16%. Considerando as nossas condições propostas para obtenção da mucilagem, o rendimento foi satisfatório, onde foi possível diminuir o gasto de energia para a extração da mucilagem utilizando-se de temperatura ambiente para extração. O rendimento obtido assemelha-se aos descritos por Muñoz et al. (2012), que obteve um rendimento de 6,9% nas condições de duas
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horas de hidratação, temperatura controlada a 80°C e relação de semente água de 1:40. Por outro lado, o valor encontrado foi superior ao rendimento descrito por Capitani (2013) com rendimento de 3,8±0,1% e 3,7±0,1%. Deve-se considerar que os rendimentos são diretamente afetados pelos métodos utilizados para a extração da mucilagem, portanto para extrações diferentes, rendimentos diferentes e qualidades de mucilagens diferentes.
5.1.2 COLORAÇÃO
De acordo com Ramos (2013), a cor é um dos principais atributos dos alimentos e geralmente está ligada a um importante sinal de qualidade.
Foram avaliadas quatro concentrações de mucilagem dentro da faixa de utilização de hidrocolóides indicada por diversos autores, como Fennemma et al. (2010) e Botelho (2012), pois a cor é fator determinante na escolha da matriz a ser empregada a mucilagem e também na aceitação do produto por parte dos consumidores.
Tabela 3- Parâmetros de cor do gel – L*, a* e b* dos géis de diferentes concentrações (m/m).
Concentração do gel (%) L a* b* Gel 0,2% 77,15 ±1,75a -1,09 ±0,12a 5,91 ±0,61a Gel 0,4% 75,19 ±3,39a -0,93 ±0,28a 7,18 ±1,35ab Gel 0,5% 74,02 ±2,97a -0,73 ±0,25a 8,22 ±1,21b Gel 1,5% 51,18 ±2,61b 2,70 ±0,35b 15,10 ±0,36c Letras iguais na mesma coluna não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey (p<0,05).
A coordenada L* mede a luminosidade da amostra, variando entre o preto (0) e o branco (100). Em relação a este parâmetro de cor houve diferença significativa entre as amostras, indicando que a concentração é um fator que influência na luminosidade da amostra de gel. Isso também pode ser percebido naTabela 4, onde quanto maior a concentração de mucilagem menor a luminosidade no gel formado.
As coordenadas a* e b* definem a cromaticidade da amostra, sendo que o a* corresponde à variação de cor do vermelho ao verde e o b* indica a variação de cor
